Viete, kde a kedy sa objavili prvé ihly a striekačky? V roku 1853 na Royal College of Medicine, pár kilometrov od Edinburghu, Scot Alexander Wood zaregistroval svoj prvý patent na ihlu a injekčnú striekačku. Tu je patentovaná vzorka. Prekvapujúco vyzerá takmer totožná s ihlou, ktorú dnes používame..
Obráťme sa na oblasť vakcín. Väčšina z nich sa injekčne aplikuje ihlou a striekačkou - táto technológia je stará 160 rokov. Malo by sa mu ukázať, že vakcína je v mnohých ohľadoch úspešnou technológiou. Po očistení čistou vodou a sanitáciou je očkovanie technológiou, ktorá má predovšetkým predĺženú dĺžku života. To je veľmi ťažké poraziť..
Ale rovnako ako každá iná technológia, vakcíny majú svoje nevýhody a ihlou so striekačkou je kľúčom k tomuto príbehu, táto stará technológia. Začnime s tým, že mnohí z nás nemajú radi ihly a striekačky. Navyše 20% obyvateľstva má niečo nazývané trypanofóbia - strach z injekcií. To je viac ako len nepáči, aktívne sa vyhýba očkovaniu kvôli strachu z injekcií. To je problematické z dôvodu masívneho používania vakcín.
Druhým kľúčovým problémom je poškodenie spôsobené použitím ihly. Podľa štatistík Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) sa v dôsledku následnej infekcie vakcinačných lokalít vyskytne 1,3 milióna úmrtí ročne..
Ale okrem týchto dvoch známych nedostatkov existujú ďalšie dva, ktoré ste ťažko počuli. Po prvé: verí sa, že oneskorujú vývoj ďalšej generácie vakcín z hľadiska reakcie imunitného systému na ne. Po druhé, môžu spôsobiť problém s chladným reťazcom, o ktorom budeme ďalej diskutovať.
Dr. Macr Kendal zdieľa, čo on a jeho tím pracujú na univerzite v Queensland v Austrálii. Ide o technológiu Nanopatch zameranú na riešenie týchto štyroch problémov:
- Tu je vzorka Nanopatch. Voľným okom vidíme iba štvorec menší než poštovú známku, ale pod mikroskopom vidíme tisíce malých výčnelkov, ktoré sú pre ľudské oko neviditeľné. Na tomto námestí je asi 4000. Tieto výčnelky som navrhol tak, aby plnili kľúčovú úlohu - spolupracovali s imunitným systémom pokožky. To je veľmi dôležitá vlastnosť zabudovaná do Nanopatch..
Vytvárame metódu Nanopatch nazývanú hlboký reaktívny iónový lept. Táto metóda bola vypožičaná z priemyslu polovodičov, preto je nízka cena a môže sa použiť pri výrobe obrovského množstva materiálu.
Vakcíny používame ako suchý náter Nanopatch výčnelkov, ktoré sa vzťahujú na pokožku. Najjednoduchší príklad použitia je na prst. Avšak prsty nie sú vždy pohodlné, preto sme vynašli aplikátor. Jedná sa o veľmi jednoduché zariadenie, ktoré môžete nazvať "inteligentným prstom". Prístroj je riadený pružinovým pohonom. Prišli sme s nasledujúcimi faktami: keď sa Nanopatch aplikuje na kožu - (Click) - naraz sa stáva niekoľko udalostí. Po prvé, výčnelky Nanopatch prechádzajú cez hustú vonkajšiu vrstvu a vakcína sa uvoľňuje veľmi rýchlo - v skutočnosti za menej ako minútu. Potom môžete Nanopatch odstrániť a vyhodiť ho. A, samozrejme, môžete použiť samotný aplikátor..
Teraz máte predstavu o tom, čo je Nanopatch a jeho kľúčové výhody sú okamžite jasné. Hovorili sme o tom, že to neznamená použitie ihly, - tieto výčnelky nemožno ani vidieť. Takže riešime problém trypanofóbie..
Poďme odložiť a rozmýšľajte o ďalších dvoch skutočne dôležitých výhodách: po prvé, zlepšenie imunitných reakcií vďaka spôsobu podávania, po druhé, ako sa zbaviť chladiaceho reťazca..
Začnime s prvým, s myšlienkou imunogenicity. Bude to trvať trochu času, aby som to pochopil, ale pokúsim sa vysvetliť jednoduchými slovami. Poďme trochu odbočiť a uvidíme, ako fungujú vakcíny. Ich pôsobenie spočíva v zavedení antigénu do tela, čo je bezpečná forma baktérií. Zdá sa, že táto baktéria podvádza telo, núti ju, aby vytvorila imunitnú odpoveď, učila sa a spomenula si, ako sa vysporiadať s "nezvanými hosťami". Keď sa objaví skutočný "votrelca", telo okamžite reaguje naučeným spôsobom a neutralizuje infekciu..
Dnes to všetko prebieha prostredníctvom ihly a striekačky. Väčšina očkovacích látok sa zavádza týmto spôsobom - touto starou technológiou. Predpokladá sa však, že ihla odďaľuje imunitnú odpoveď; Chýba zóna "najlepšieho vnímania" na koži. Aby sme objasnili túto myšlienku, budeme musieť cestovať po koži, vezmete jeden z týchto výčnelkov a naneste Nanopatch na kožu. Uvidíme takéto údaje. Toto sú skutočné údaje. Táto vec je jedným z výčnelkov Nanopatch pripevnených k pokožke a tieto farby sú rôzne vrstvy. Ak chcete zobraziť mierku: ak by tu bola zobrazená ihla, bolo by to príliš veľké. 10-násobok veľkosti tejto obrazovky a preniká 10 krát hlbšie. Je úplne mimo roštu. Okamžite vidíte, že tieto výčnelky vstupujú do kože. Táto červená vrstva je hustá vonkajšia vrstva mŕtvej kože a hnedé a fialové vrstvy sú husto zabalené imunitnými bunkami. Napríklad v hnedej vrstve existuje špecifický typ bunky nazývaný Langerhansova bunka. Každý štvorcový milimetr nášho tela je naplnený bunkami Langerhans - imunitnými bunkami. Ale sú tu aj iné, ktoré sme na tomto obrázku neuviedli. Môžete vidieť, že Nanopatch je naozaj hlboko v koži. Cieľom je tisíce a tisíce týchto buniek, ktoré sa nachádzajú vo vrstve hrubých vlasov na povrchu kože..
Ako osoba, ktorá vynašla a patentovala Nanopatch, považujem to za veľmi inšpirujúce. Takže čo? Takže, čo sa zameriavame na tieto bunky? Čo to znamená vo svete vakcín? Svet vakcín sa zlepšuje, systematickejšie. Je však stále ťažké povedať s istotou, či vakcína bude fungovať, kým nezomrúte rukávy, nevykonáte injekciu a nečakajte. Aj dnes je to hra rulety.
Pri vývoji techniky sme tiež museli hrať. Vzali sme očkovaciu látku proti chrípke, aplikovali ju na Nanopatch, naniesli Nanopatch na kožu a čakali - všetko na živé zviera. Čakali sme mesiac a to sme našli. Toto je snímka, ktorá zobrazuje imunitné reakcie, ktoré spôsobili Nanopatch v porovnaní s perom, ktoré ich spôsobilo vo svaloch. Horizontálna os označuje dávku v nanogramoch. Na vertikálnej osi je generovaná imunitná odozva. Táto prerušovaná čiara však označuje ochranný prah. Ak sme nad touto líniou, reakcia má byť ochranná; ak je nižšia, potom nie. Červená čiarka je hlavne pod touto krivkou a v skutočnosti je v ochrannom pásme získaný len jeden bod, čo je pri vysokej dávke 6000 nanogramov. Venujte však pozornosť tejto úplne inej krivke, ktorú vidíme vo forme tejto modrej čiary. Toto sú výsledky Nanopatch. Dávka podaná liekom Nanopatch je úplne odlišná imunogénna krivka. Veľmi povzbudivá príležitosť. Zrazu máme najnovšiu páku vo svete vakcín. Môžeme ju použiť takto: užívajte účinnú, ale príliš drahú očkovaciu látku a získajte ochranu použitím stotiny dávky potrebnej na injekciu ihlou. Náklady na 10-dolárovú očkovaciu látku sa znížia na 10 centov, čo je v krajinách rozvojového sveta neuveriteľne dôležité..
Existuje však aj iné hľadisko: môžete si vziať vakcínu, ktorá ešte nefunguje, a umiestnite ju nad tento prah, aby ste ju chránili. A vo svete vakcín, samozrejme, je to dôležité. Hovoríme o troch najzávažnejších chorobách: HIV, malária, tuberkulóza. Stávajú sa príčinou smrti 7 miliónov ľudí ročne a pre žiadnu z nich neexistuje účinná očkovacia látka. Nanopatch môže prípadne prispieť k vzniku takejto vakcíny. Môžeme kliknúť na túto "páku", aby sme "vysunuli" potenciálne vakcíny nad líniu. V mojej laboratórii sme pracovali s mnohými inými očkovacími látkami, ktoré nám dali reakcie a krivky podobné tomu, ktorý sme dostali s chrípkou..
Teraz by som chcel previesť rozhovor na iný kľúčový nedostatok dnešných očkovacích látok - potrebu riadiť chladný reťazec. Ako naznačuje názov, "chladným reťazcom" je potreba uchovávať vakcíny bezprostredne po výrobe a až do vykurovania. To spôsobuje niektoré logistické problémy, existujú však spôsoby, ako to dosiahnuť. Ide o trochu kritickú situáciu, ale pomáha ilustrovať logistické ťažkosti v špecifických obmedzených zdrojových podmienkach, pochopiť, ako v takýchto podmienkach môže byť ťažké dodať očkovaciu látku chladenú a udržiavať chladiarenský reťazec. Ak je vakcína príliš teplá, nemusí to fungovať, ale je zaujímavé, že ak je príliš studená, nemusí to fungovať..
Hromady sú vysoké. Podľa WHO v Afrike sa približne polovica použitých očkovacích látok zníži na nulu v dôsledku skutočnosti, že v určitom okamihu bol chladený reťazec odrezaný. To je veľký problém s ihlou a striekačkou. Striekačka používa kvapalnú vakcínu, ktorá neustále potrebuje chladenie..
Kľúčovým prvkom programu Nanopatch je suchá očkovacia látka. Ak je v tomto stave, chladenie sa nevyžaduje. V mojej laboratóriu sme preukázali, že môžeme udržať uchovávanie vakcín na + 23 ° C dlhšie ako rok bez straty účinnosti. Toto je veľmi dôležité zlepšenie. A čo je dôležité, to sme konečne a neodvolateľne preukázali prácu spoločnosti Nanopatch v laboratóriu. Ako vedec sa mi veľa páči, milujem vedu. Avšak ako inžinier, biomedicínsky inžinier a tiež ako osoba, nebudem spokojní, kým nebudeme brať Nanopatch z laboratória a poskytneme im obrovský počet ľudí po celom svete, najmä tých, ktorí to najviac potrebujú..
Začali sme túto cestu dosť nezvyčajným spôsobom. Začali sme s Papuou Novou Guineou.
Štát Papua-Nová Guinea je príkladom krajiny v rozvojovom svete. Je to približne rovnaká veľkosť ako Francúzsko, ale trpí veľkým počtom kľúčových nedostatkov vo svete moderných vakcín. Tu je logistika: v krajine je len asi 800 chladničiek, aby sa očkovacie látky ochladili. Mnohí z nich sú starí, podobne ako v Port Moresby, mnoho prestávok a väčšina z nich sa nenachádza v horách, kde sú najviac potrebné. Toto je problém. Okrem toho v Papue - Novej Guine je najväčším percentom HPV ochorení na svete ľudský papilomavírus, ktorý môže spôsobiť rakovinu krčka maternice. Napriek tomu tieto vakcíny nie sú k dispozícii vo veľkých množstvách, pretože sú príliš drahé. Z týchto dvoch dôvodov, vzhľadom na zvláštnosti Nanopatch, sme sa v tejto oblasti zakorenili a spolupracovali s Nanopatch, priniesli sme ju do Papuy - Novej Guiney a stručne o nej povedzam.
.
